CN1106653C - 具有开路式机构的电解电容器 - Google Patents

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Abstract

具有开路式机构的一种电解电容器(K1-K3)包括：用于容纳一个电容元件(31；51；61)的金属壳(32；52；62)；装在金属壳的一个口上的一个上盖(33；53；63)；固定在上盖上的一对金属铆钉(35；55；65)；各自连接到每个金属铆钉的一个端部的一对外部连接端子(39；55；70)；以及用树脂模制而成的一个固定元件(40；56；71)，它们设有一对通孔(41；57；72)，分别可供各个金属铆钉的另一端部通过，以便通过金属连接将从固定元件上突出的每个金属铆钉的另一端连接到电容元件上拉出的一对引出铅板(42；58；73)上。在由于电容元件的故障造成金属壳内的压力上升时，上升的压力会使上盖出现变形，在上盖发生变形时，金属铆钉会远离电容元件的方向上抬起，因此，每个金属铆钉的另一端与每个引出铅板端部之间的金属连接就被切断了，这样就能断开电解电容器的电路。

Description

具有开路式机构的电解电容器
本发明涉及一种具有开路式机构的电解电容器，在电解电容器发生故障时，一个上盖会由于金属壳内的压力上升而发生变形，从而断开壳内的电路。
惯用的铝电解电容器具有图8中所示的结构。具体地说，在图8中，电容元件1中充满了主电解液，并且从电容元件1上抽出两个引出铅板2a和2b。一个口密封部件3用于密封一个金属壳9的口，金属壳例如是铝制的，并且具有用整体层叠的橡胶板3a和树脂板3b构成的底，并且有一对例如铝制的金属铆钉4a和一对例如铝制的金属铆钉4b穿过口密封部件3。一个外部连接端子5a被连接到一个铆钉4a的一端，并且通过例如铝制的金属垫圈6a和7a的夹持将引出铅板2a连接到铆钉4a的另一端。同样，外部连接端子5b被连接到一个铆钉4b的一端，并且通过例如铝制的金属垫圈6b和7b的夹持将引线铅板2b连接到铆钉4b的另一端。按照这种方式形成整体的电容元件1和口密封部件3被容纳在包含固定剂8的金属壳9内。金属壳9在口部附近受到横向牵引。金属壳9的口的末端被卷曲，以便保持口密封元件3。同时，在金属壳9的底部设有由薄壁部分构成的一个弱点(未示出)。
如果施加在惯用的铝电解电容器上的电压超过了其额定电压，金属壳9内的温度就会上升，使得电容元件1中充满的构成主电解液的有机溶液被蒸发，并且通过电化学反应而产生氢气。其结果会使容纳电容元件1的金属壳9的内部压力上升。如果金属壳9的内部压力急剧上升，设在金属壳9底部的薄弱部分就会破裂，使有机溶液气体通过破裂的薄弱部分从金属壳9中流出，这样就能避免金属壳9发生可怕的爆炸。
然而，在以上这种公知的铝电解电容器中，从金属壳9中涌出的主电解液气体是雾状的，由此造成的问题是：这种涌出的雾状主电解液气体会在使用这种已知的铝电解电容器的电子设备内部造成污染，并且会由于着火而产生烟雾。
为了解决这种公知的铝电解电容器的问题，在日本实用新型公开6-39446号(1994)中提出了一种如图9A和9B中所示的具有开路式机构的电解电容器。现有技术的这种具有开路式机构的电解电容器是按照以下方式来设计的。具体地说，在图9A中，电容元件12被装在一个金属壳11内，并且通过一个环形的弹性密封件13将金属上盖14气密地安装在金属壳11口上的外边沿上。用一对第一铆钉15穿透金属上盖14，并且每个第一铆钉15是一个合成的铆钉，在其中将一个铁或是除了铝之外的金属制成的金属铆钉15b压接固定在一个铝制的空心铆钉15a的开口中，将其焊接在铝制的空心铆钉15a中。每个第一铆钉15不仅是气密地安装在金属上盖14上，而且通过一个硅橡胶件17与金属上盖14形成电气绝缘，橡胶件17被挤压在一个用树脂模制而成的绝缘件16和铝制的空心铆钉15a之间。
同时将一个外部端子18焊接在金属铆钉15b的上端。一个具有薄弱部分的铝箔板19被焊接在铝制的空心铆钉15a上，并且利用安装在一个用树脂模制的固定板20上的第二铆钉21通过一个铝制垫圈23固定在从电容元件12引出的铅箔板22上，从而将其连接到引出的铅箔板22上。
在图9A所示的现有技术的具有开路式机构的电解电容器中，如果金属壳11内的压力由于现有技术的电解电容器发生故障而上升，如图9B所示，金属上盖14就会出现很大的变形，在金属壳11内的压力作用下向上鼓起。因此，由于金属上盖14向上变形，不仅是气密安装在金属上盖14上并且还是通过挤压的硅橡胶件17与金属上盖14电气绝缘的第一铆钉15也会向上变形，从而将焊接在第一铆钉15的铝制空心铆钉15a上的铝箔板19向上推，并且在薄弱部分处被切断。结果就切断了铝箔板19和从电容元件22上引出的铅箔板22之间的连接，这样就切断了现有技术的电解电容器的电路。
然而，在图9A和9B所示的现有技术的具有开路式机构的电解电容器中，从外部端子18到电容元件12的电流路径中具有多达六个部件，它们是第一铆钉15的金属铆钉15b和铝制空心铆钉15a，铝箔板19，第二铆钉21，铝制垫圈23，以及引出的铅箔板22，因此，现有技术的电解电容器结构过于复杂，并且会相应地增加其装配工序。同时，现有技术的电解电容器还有一个缺点，那就是六个部件的连接点数目多达五个，这样会造成部件的连接可靠性很差。
同时，在开路式机构动作时，金属上盖14会发生变形，如图9B所示向上鼓起，一对外部端子18之间的间隔就会增大。因此，如果外部端子18受到印刷电路板等的孔的限制，就会出现开路式机构失效的麻烦，当外部端子18之间的间隔增大时，印刷电路板还会受到外部端子18的破坏。
另外，在用于从外部端子18向电容元件12提供大AC电流的电路中设有铝箔板19，并且在板上具有用于降低机械强度的小截面面积的薄弱部分，因此，薄弱部分的电阻比较大，AC电流会使这一薄弱部分发热。其结果会给现有技术的电解电容器造成这样的缺点，即作为电解电容器的一个基本特性的波动(AC)电流容量要受到损失。
为了消除现有技术中固有的上述缺点，本发明的目的是提供一种具有开路式机构的性能优越的电解电容器，在其中大大减少了外部连接端子到电容元件的电流路径中的各部件之间的连接数量，并且从电流路径中去掉了具有减小截面面积的薄弱点。
通过以下参照附图结合着最佳实施例的详细描述可以说明本发明的这种目的和特征，所有附图中相同的部件都是用相同的标号来表示的。
图1是按照本发明第一实施例的具有开路式机构的电解电容器的一个纵向截面图。
图2是按照本发明第二实施例的具有开路式机构的电解电容器的纵向截面图。
图3A和3B是按照本发明第三实施例的具有开路式机构的电解电容器的纵向截面图。
图4是图3A的电解电容器的一个局部断开的分解投影图。
图5是按照本发明第四实施例的具有开路式机构的电解电容器的纵向截面图。
图6是按照本发明第五实施例的具有开路式机构的电解电容器的纵向截面图。
图7是按照本发明第六实施例的具有开路式机构的电解电容器的纵向截面图。
图8是现有技术的一个电解电容器的纵向截面图。
图9A和9B是具有开路式机构的另一种现有技术电解电容器的纵向截面图。
以下要参照附图来说明本发明的最佳实施例。(第一实施例)
图1表示按照本发明第一实施例的一个具有开路式机构的电解电容器K1。在图1中，阳极箔片和阴极箔片是绕制的，从而在电容元件31中间插入一个隔离器。在电容元件中充满了主电解液之后，将电容元件31装在一个例如铝制的并且有底的筒形金属壳32内。用于封闭金属壳32的口的金属上盖33通过一个弹性橡胶制成的环形垫圈34安装在金属壳32的口上。用酚醛树脂模制的一个绝缘部件36被连接到例如铝制的一对金属铆钉35各自的一个端部，局部透入设在上盖33上的一对通孔37。
为了将金属铆钉35固定在上盖33上，每个金属铆钉35通过绝缘部件36穿透上盖33。然后，使金属铆钉35的另一端部穿透用弹性橡胶制成整体的一个树脂模制部件或是一个用橡胶粘结的树脂层叠板38。接着通过弯曲每个金属铆钉35的另一端将金属铆钉35气密地固定在上盖33上，使其与上盖33形成电绝缘。一个外部连接端子39被连接到每个金属铆钉35的一个端部。在用树脂模制而成的一个固定部件40上设有一对通孔41，每个金属铆钉35的另一端部从每个孔中穿过。每个金属铆钉35的另一端部穿过固定部件40的通孔41，并且在与上盖33相对的方向上从固定部件40上突出，从电容元件31上拉出的一对引出铅板42通过超声波焊接进行金属连接，在彼此之间形成电连接。固定部件40的通孔41直径被设置成很小的尺寸容差，使得每个金属铆钉35的另一端部勉强能够插入孔中。
一个凸起40a被整体地设置在固定部件40的大致中心部位，并且被插入电容元件31的弯曲芯体空腔31a，从而将电容元件31紧固在固定部件40上。在固定部件40上设有多个联系孔43，用于在电容元件31和上盖33之间形成联系。按照以上方式使电容元件31，固定部件40，金属铆钉35，上盖33等等形成整体，并且被装在金属壳32内，金属壳内包含固定剂44，并且在口部附近受到横向牵引，从而形成一个横向牵引部分32a。金属壳32的口的末端被卷曲，以便保持固定部件40和上盖33等。
在图1所示的按照本发明第一实施例的具有开路式机构的电解电容器K1中，如果金属壳32内的压力由于电解电容器K1的故障而上升，此压力就会通过固定部件40的联系孔43作用到上盖33上，造成上盖33变形，最终使上盖33向上鼓起。随着上盖33的这种变形，上盖33会向上推动固定在上盖33上的金属铆钉35，因此，金属铆钉35就会将设在固定部件40下面的电容元件31上的引出铅板42与金属铆钉35之间的超声波焊接连接点向上推。在这种情况下，用于将金属铆钉35插入固定部件40的通孔41的面积比引出铅板42与金属铆钉35之间的连接部位处的引出铅板42的面积要小。因此，即使是引出铅板42可以在金属铆钉35向上变形的作用下穿入通孔41，引出铅板42也不可能穿过通孔41。因此，每个通孔41的边沿就会切断每个金属铆钉35与每个引出铅板42之间的超声波焊接连接点，这样就切断了电解电容器K1的电路。
因此，这种电解电容器K1可以消除现有技术的电解电容器的缺点，现有的电解电容器包括一个金属壳，在壳上具有由薄壁部分的底构成的薄弱点，从金属壳内涌出的雾状主电解液会在包括这种现有技术的电解电容器的电子设备内部造成污染，并且会由于着火而产生烟雾。(第二实施例)
图2表示按照本发明第二实施例的一个具有开路式机构的电解电容器K2。在图2中，阳极箔片和阴极箔片是绕制的，从而在电容元件51中间插入一个隔离器。在电容元件51中充满了主电解液之后，将电容元件51装在一个例如铝制的并且有底的筒形金属壳52内。用一个口密封部件53来封闭金属壳52的口，该部件是由在一个烘干板53a上整体形成的层叠橡胶板53b构成的。这一口密封部件53具有图1中的电解电容器K1的金属上盖33，用酚醛树脂模制的绝缘部件36，以及树脂层叠板38这三者的功能。采用这种口密封部件53的电解电容器K2的结构比电解电容器K1更加简单。
用一对例如铝制的金属铆钉54穿透口密封部件53。通过分别向上和向下弯曲从口密封部件53上伸出的每个金属铆钉54的一部分，将各金属铆钉54固定在口密封部件53上。外部连接端子55被连接到每个金属铆钉54的一个端部。在用树脂模制而成的一个固定部件56上设有一对通孔57，每个金属铆钉54的另一端部从每个孔57中穿过。每个金属铆钉54的另一端穿过固定部件56的通孔57，并且在与口密封部件53相对的方向上从固定部件56上突出，从电容元件51上拉出的每个引出铅板58通过超声波焊接进行金属连接，在彼此之间形成电连接。固定部件56的通孔57的直径容差被设置成很小的尺寸，使得每个金属铆钉54的另一端部勉强能够插入孔中。在固定部件56上设有多个联系孔59，用于在电容元件51和口密封部件53之间形成联系。
按照以上方式使电容元件51，固定部件56，金属铆钉54，以及口密封部件53构成一个整体，并且被装在金属壳52内，金属壳内包含固定剂60，并且在口部附近受到横向牵引，从而形成一个横向牵引部分52a。金属壳52的口的末端被卷曲，以便保持固定部件56和口密封部件53。
在图2所示的按照本发明第二实施例的具有开路式机构的电解电容器K2中，如果金属壳52内的压力由于电解电容器K2的故障而上升，此压力就会通过固定部件56的联系孔59作用到口密封部件53上，造成口密封部件53变形，最终使口密封部件53向上鼓起。随着口密封部件53的这种变形，口密封部件53会向上推动固定在口密封部件53上的金属铆钉54，这样，金属铆钉54就会将设在固定部件56下面的电容元件5 1上拉出的引出铅板58与金属铆钉54之间的超声波焊接连接点向上推。在这种情况下，用于将金属铆钉54插入固定部件56的通孔57的面积比引出铅板58与金属铆钉54之间的连接部位处的引出铅板58的面积要小。因此，即使是引出铅板58可以在金属铆钉54向上变形的作用下穿入通孔57，引出铅板58也不可能穿过通孔57。因此，各通孔57的边沿就会切断每个金属铆钉54与每个引出铅板58之间的超声波焊接连接点，这样就切断了电解电容器K2的电路。
因此，这种电解电容器K2可以消除现有技术的电解电容器的缺点，现有的电解电容器包括一个金属壳，在壳上具有由薄壁部分的底构成的薄弱点，从金属壳内涌出的雾状主电解液会在包括这种现有技术的电解电容器的电子设备内部造成污染，并且会由于着火而产生烟雾。(第三实施例)
图3A和3B表示按照本发明第三实施例的一个具有开路式机构的电解电容器K3。在图3中，阳极箔片和阴极箔片是绕制的，从而在电容元件61中间插入一个隔离器。在电容元件61中充满了主电解液之后，将电容元件61装在一个铝制的并且有底的筒形金属壳62内。用于封闭金属壳62的口的金属上盖63通过一个弹性橡胶制成的环形垫圈64安装在金属壳62的口上。用酚醛树脂模制的一个绝缘部件66被连接到铝制的一对金属铆钉65各自的一个端部。一个绝缘环67分别被压接固定在设在上盖63上的一对通孔68中。
为了将金属铆钉65固定在上盖63上，每个金属铆钉65通过绝缘部件66穿透绝缘环67。然后使每个金属铆钉65的另一端部穿透一个用橡胶粘结的树脂层叠板69。接着通过弯曲每个金属铆钉65的另一端部将金属铆钉65气密地固定在上盖63上，使其与上盖63形成电绝缘。一个外部连接端子70被连接到每个金属铆钉65的一个端部。在用树脂模制而成的一个固定部件71上设有一对通孔72，每个金属铆钉65的另一端部从每个孔中穿过。每个金属铆钉65的另一端部穿过固定部件71的通孔72，并且在与上盖63相对的方向上从固定部件71上突出，从电容元件61上拉出的一对引出铅板73通过超声波焊接进行金属连接，在彼此之间形成电连接。固定部件71的通孔72的直径容差被设置成很小的尺寸，使得每个金属铆钉65的另一端部勉强能够插入孔中。
一个凸起71a被整体地设置在固定部件71的大致中心部位，并且被插入电容元件61的卷饶芯体空腔61a，从而将电容元件61紧固在固定部件71上。在固定部件71上设有一个联系孔74，用于在电容元件61和上盖63之间形成联系。如图4所示，在固定部件71上设有用于插入一个夹具76的四个开口75，它们对应着两个金属铆钉65。将夹具76的叉子76a和76b插入开口75，用每个叉子76a和76b从外侧夹住从固定部件71的通孔72中穿过的每个金属铆钉65的另一端部。
按照以上方式使电容元件61，固定部件71，金属铆钉65，及上盖63等等形成整体，并且被装在金属壳62内，金属壳内包含固定剂77，并且在口部附近受到横向牵引，从而形成一个横向牵引部分62a。金属壳62的口的末端被卷曲，以便保持固定部件71和上盖63等等。
图3B表示图3A的电解电容器K3中的开路式机构动作时的状态。具体地说，如果金属壳62内的压力由于电解电容器K3的故障而上升，此压力就会通过固定部件71的联系孔74作用到上盖63上，造成上盖63变形，最终使上盖63向上鼓起。然而，由于上盖63的中心部位受到绝缘部件66和树脂层叠板69的限制，上盖63上仅有不会受到绝缘部件66和树脂层叠板69限制的外周边部分会向上变形。随着上盖63的外周边部分向上的变形，上盖63会向上推动固定在上盖63上的金属铆钉65，因此，金属铆钉65就会将设在固定部件71下面的电容元件61上的引出铅板73与金属铆钉65之间的超声波焊接连接点向上推。在这种情况下，用于将金属铆钉65插入固定部件71的通孔72的面积比引出铅板73与金属铆钉65之间的连接部位处的引出铅板73的面积要小。因此，即使是引出铅板73可以在金属铆钉65向上移动的作用下穿入通孔72，引出铅板73也不可能穿过通孔72。因此，每个通孔72的边沿就会切断每个金属铆钉65与每个引出铅板73之间的超声波焊接连接点，这样就切断了电解电容器K3的电路。
因此，这种电解电容器K3可以消除现有技术的电解电容器的缺点，现有的电解电容器包括一个金属壳，在壳上具有由薄壁部分的底构成的薄弱点，从金属壳内涌出的雾状主电解液会在包括这种现有技术的电解电容器的电子设备内部造成污染，并且会由于着火而产生烟雾。
同时，由于受到绝缘部件66和树脂层叠板69限制的上盖63的中心部位不会发生变形，外部连接端子70之间的间隔不会发生变化。因此，无论是外部连接端子70不会受到印刷电路板等限制的焊片式端子还是外部连接端子70受到印刷电路板等限制的其他类型的端子，电解电容器K3的开路式机构都可以正确工作。此外还避免了由于外部连接端子70之间的间隔增大而给印刷电路板造成损坏的问题。
另外，在电解电容器K3中，用于从外侧夹住穿进固定部件71的通孔72的各个金属铆钉65上另一端部的夹具76是插在开口75中的，开口75被设在固定部件71上。因此，当各个金属铆钉65的另一端穿过固定部件71的通孔72并且在与上盖63相反的方向上从固定部件71上突出、而且电容元件61的每个引出铅板73是通过超声波焊接的金属连接而形成彼此电连接的情况下，可以方便并且准确地完成这种金属连接。
具体地说，如果各个金属铆钉65的另一端和电容元件61的各个引出铅板73是通过超声波焊接来完成金属连接的，重要的问题在于要保证连接点的可靠性和强度，以便保持和固定金属铆钉65上与连接部位相邻的部分。如果穿过固定部件71的通孔72并且在与上盖63相反的方向上从固定部件71上突出的各个金属铆钉65，是在每个金属铆钉65与电容元件61相邻的一侧被夹持和固定住的，并且对每个金属铆钉65的末端和每个引出铅板73采用金属连接，金属铆钉65从固定部件71的下表面到每个金属铆钉65的金属连接末端的突出距离应该具有这样的长度，该长度能够用夹具来保持和固定金属铆钉65，这样，该长度就变得较长。如果每个金属铆钉65的突出距离具有上述的长度，就可能出现下述的不良现象。具体地说，电解电容器的故障会使金属壳62内部的压力上升，从而造成上盖63向上变形，并且上盖63会向上推动金属铆钉65，而用于将金属铆钉65插入固定部件71的各个通孔72的边沿就会切断各个金属铆钉65和各个引出铅板73之间的超声波焊接连接点，各个金属铆钉65的移动距离将会变长，这样就会导致电解电容器的可靠性和响应性能下降。
然而，在电解电容器K3中，用于从外侧夹住穿进固定部件71的通孔72的各个金属铆钉65上另一端的夹具76是插在开口75中的，开口75被设在固定部件71上。因此，在各个金属铆钉65的另一端穿过固定部件71的通孔72并且在与上盖63相反的方向上从固定部件71上突出、而且电容元件61的每个引出铅板73是通过超声波焊接而形成金属连接的情况下，夹具76的叉子76a和76b被插入开口75，以便从外侧夹住从固定部件71的通孔72中穿过的每个金属铆钉65的另一端部。这样就能方便并且准确地完成各个金属铆钉65的另一端与电容元件61的各个引出铅板73之间的金属连接。另外，由于开口75是设在固定部件71上的，各个金属铆钉65从固定部件71上突出的距离可以被缩短。因此，在各个金属铆钉65和各个引出铅板73之间的超声波焊接连接点由于电解电容器K3的故障被切断的情况下，可以提高电解电容器K3的可靠性和响应性能。(第四实施例)
图5表示按照本发明第四实施例的一个具有开路式机构的电解电容器K4。在图5中，阳极箔片和阴极箔片是绕制的，从而在电容元件81中间插入一个隔离器。在电容元件81中充满了主电解液之后，将电容元件81装在一个铝制的并且有底的筒形金属壳82内。用于封闭金属壳82的口的金属上盖83通过一个弹性橡胶制成的环形垫圈84安装在金属壳82的口上。用树脂制成的一个端子固定件85被连接到上盖83上。在模制端子固定件85时用端子固定件85整体地夹住一对铝制的金属铆钉86。一个外部连接端子87被连接到每个金属铆钉86的一个端部。在用树脂模制的一个固定部件88上设有一对通孔89，分别可供每个金属铆钉86的另一端部从中通过。穿过固定部件88的通孔89并且在与上盖83相反的方向上从固定部件88上突出的每个金属铆钉86的另一端和电容元件81上拉出的一对引出铅板90分别通过超声波焊接而形成金属连接，从而形成彼此的电连接。固定部件88的通孔89直径容差很小，其尺寸勉强允许金属铆钉86的另一端部插入其中。在固定部件88上设有多个可以在电容元件81和上盖83之间形成联系的联系孔91。
按照上述方式使电容元件81，固定部件88和上盖83等形成整体，并且被装在金属壳82内，金属壳内包含固定剂92，并且在口部附近受到横向牵引，从而形成一个横向牵引部分82a。金属壳82的口的末端被卷曲，以便保持固定部件88和上盖83等。
在图5所示的按照本发明第四实施例的具有开路式机构的电解电容器K4中，如果金属壳82内的压力由于电解电容器K4的故障而上升，此压力就会通过固定部件88的联系孔91作用到上盖83上，造成上盖83变形，最终使上盖83向上鼓起。随着上盖83的这种变形，上盖83会向上推动金属铆钉86，因此，金属铆钉86就会将设在固定部件88下面的电容元件81上拉出的引出铅板90与金属铆钉86之间的超声波焊接连接点向上推。在这种情况下，用于将金属铆钉86插入固定部件88的通孔89的面积比引出铅板90和金属铆钉86之间的连接部位处的引出铅板90的面积要小。因此，即使是引出铅板90可以在金属铆钉86向上移动的作用下穿入通孔89，引出铅板90也不可能穿过通孔89。因此，各个通孔89的边沿就会切断每个金属铆钉86与每个引出铅板90之间的超声波焊接连接点，这样就切断了电解电容器K4的电路。
因此，这种电解电容器K4可以消除现有技术的电解电容器的缺点，现有的电解电容器包括一个金属壳，在壳上具有由薄壁部分的底构成的薄弱点，从金属壳内涌出的雾状主电解液会在包括这种现有技术的电解电容器的电子设备内部造成污染，并且会由于着火而产生烟雾。
同时，在电解电容器K4中，由于各自的一端连接着外部连接端子87的金属铆钉86是在模制连接上盖83的端子固定件85时被端子固定件85整体夹持的，外部连接端子87之间的间隔就被固定了。因此，这种电解电容器K4特别适用于一对外部连接端子被插入电子设备的印刷电路板孔中的那种电解电容器。
具体地说，在图1的电解电容器K1中，用酚醛树脂模制的绝缘部件36被安装在各个金属铆钉35的一个端部，并且局部穿入上盖33的通孔37，将外部连接端子39连接到各个金属铆钉35的一个端部。因此，在电解电容器K1中，在金属壳32内部的压力由于电解电容器K1的故障而上升并且上盖33在上升的压力作用下向上变形时，连接到每个金属铆钉35一个端部的外部连接端子39之间的间隔就会增大。如果插在电子设备的印刷电路板孔中的外部连接端子39之间的间隔增大，金属铆钉35就不会在上盖33向上变形的作用下被上盖33推向上方。由此可能造成的问题是电压元件31的每个引出铅板42和每个金属铆钉35之间的超声波焊接连接点不能被准确地切断，并且会在电子设备印刷电路板的孔附近造成断裂或是裂缝。
另一方面，在图5的电解电容器K4中，各自的一个端部连接着外部连接端子87的金属铆钉86是在模制连接上盖83的端子固定件85时被端子固定件85整体夹持的。这样，如果金属壳82内的压力由于电解电容器K4的故障而上升，并且随着压力的上升使上盖83向上变形，连接着上盖83的端子固定件85也会随着上盖83一起向上变形。这样就消除了被端子固定件85整体夹持的金属铆钉86上的外部连接端子87之间的间隔由于上盖83向上变形而增大的现象。因此，在外部连接端子87被插入电子设备的印刷电路板孔的情况下，在印刷电路板孔的附近不会产生断裂或是裂缝。(第五实施例)
图6表示按照本发明第五实施例的一个具有开路式机构的电解电容器K5。阳极箔片和阴极箔片是绕制的，从而在电容元件101中间插入一个隔离器。在电容元件101中充满了主电解液之后，将电容元件101装在一个铝制的并且有底的筒形金属壳102内。用于封闭金属壳102的口的金属上盖103通过一个弹性橡胶制成的环形垫圈104安装在金属壳102的口上。用树脂制成的一个端子固定件105被连接到上盖103上。在模制端子固定件105时用端子固定件105整体地夹住一对铝制的金属铆钉106。一个外部连接端子107被连接到每个金属铆钉106的一个端部。在用树脂模制的一个固定部件108上设有一对通孔109，分别可供每个金属铆钉106的另一端部从中通过。穿过固定部件108的通孔109并且在与上盖103相反的方向上从固定部件108上突出的每个金属铆钉106的另一端和电容元件101上拉出的一对引出铅板110分别通过超声波焊接形成金属连接，从而形成彼此的电连接。固定部件108的通孔109直径容差很小，其尺寸勉强允许各个金属铆钉106的另一端部插入其中。在固定部件108上设有多个可以在电容元件101和上盖103之间形成联系的联系孔111。同时，在端子固定件105外围边沿的部位用一个低机械强度的薄壁部分构成了一个环形的薄弱部分105a。
按照上述方式使电容元件101，固定部件108和上盖103等形成整体，并且被装在金属壳102内，金属壳内包含固定剂112，并且在口部附近受到横向牵引，从而形成一个横向牵引部分102a。金属壳102的口的末端被卷曲，以便保持固定部件108和上盖103等。
在图6所示的按照本发明第五实施例的具有开路式机构的电解电容器K5中，如果金属壳102内的压力由于电解电容器K5的故障而上升，此压力就会通过固定部件108的联系孔111作用到上盖103上，造成上盖103变形，最终使上盖103向上鼓起。随着上盖103的这种变形，上盖103会向上推动金属铆钉106，因此，金属铆钉106就会将设在固定部件108下面的电容元件101上拉出的引出铅板110与金属铆钉106之间的超声波焊接连接点向上推。在这种情况下，用于插入金属铆钉106的通孔109的面积比引出铅板110和金属铆钉106之间的连接部位处的引出铅板110的面积要小。因此，即使是引出铅板110可以在金属铆钉106向上移动的作用下穿入通孔109，引出铅板110也不可能穿过通孔109。因此，各个通孔109的边沿就会切断每个金属铆钉106与每个引出铅板110之间的超声波焊接连接点，这样就切断了电解电容器K5的电路。
因此，这种电解电容器K5可以消除现有技术的电解电容器的缺点，现有的电解电容器包括一个金属壳，在壳上具有由薄壁部分的底构成的薄弱点，从金属壳内涌出的雾状主电解液会在包括这种现有技术的电解电容器的电子设备内部造成污染，并且会由于着火而产生烟雾。
这种电解电容器K5大大提高了开路式机构的操作效率。具体地说，由低机械强度的薄壁部分构成的环形薄弱部分105a被设在端子固定件105的外围边沿部位。因此，如果金属壳102内的压力由于电解电容器K5的故障而上升，上盖103和端子固定件105就会随着压力的上升而整体地向上变形，而端子固定件105中的低机械强度的薄弱部分105a就会在预定的压力下首先发生断裂，这样就会使端子固定件105突然移动。其结果是，每个引出铅板110和每个金属铆钉106之间的连接点在端子固定件105突然移动的作用下也会被突然推向上方，并且被固定部件108的各个通孔109的边沿切断，其结果就可以显著地改善电解电容器K5的开路式机构的操作效率。(第六实施例)
图7表示按照本发明第六实施例的一个具有开路式机构的电解电容器K6。阳极箔片和阴极箔片是绕制的，从而在电容元件121中间插入一个隔离器。在电容元件121中充满了主电解液之后，将电容元件121装在一个铝制的并且有底的筒形金属壳122内。用于封闭金属壳122的口的金属上盖123通过一个弹性橡胶制成的环形垫圈124安装在金属壳122的口上。用树脂制成的一个端子固定件125被连接到上盖123上。在模制端子固定件125时用端子固定件125整体地夹住一对铝制的金属铆钉126。一个外部连接端子127被连接到每个金属铆钉126的一个端部。在用树脂模制的一个固定部件128上设有一对通孔129，分别可供每个金属铆钉126的另一端部从中通过。穿过固定部件128的通孔129并且在与上盖123相反的方向上从固定部件128上突出的每个金属铆钉126的另一端和电容元件121上拉出的一对引出铅板130分别通过超声波焊接形成金属连接，从而形成彼此的电连接。固定部件128的通孔129直径容差很小，其尺寸勉强允许各个金属铆钉126的另一端部插入其中。在固定部件128上设有多个可以在电容元件121和上盖123之间形成联系的联系孔131。同时，在上盖123的外围边沿设有一个整体上纵向延伸的筒形塑性延长部分123a。这一塑性延长部分123a在低于预定值的压力下发生弹性变形，但是在不小于预定值的压力下会发生塑性变形，从而使上盖123突然向上变形。
按照上述方式使电容元件121，固定部件128和上盖123等形成整体，并且被装在金属壳122内，金属壳内包含固定剂132，并且在口部附近受到横向牵引，从而形成一个横向牵引部分122a。金属壳122的口的末端被卷曲，以便保持固定部件128和上盖123等等。
在图7所示的按照本发明第六实施例的具有开路式机构的电解电容器K6中，如果金属壳122内的压力由于电解电容器K6的故障而上升，此压力就会通过固定部件128的联系孔131作用到端子固定件125上，通过端子固定件125使上盖123向上变形。在这种情况下，由于纵向延伸的筒形塑性延长部分123a是整体地设在上盖123的外围边沿上的，上盖123会在小于预定值的压力下发生弹性变形，而在不小于预定值的压力下发生塑性变形。其结果是，由于上盖123是突然向上变形的，每个引出铅板130和每个金属铆钉126之间的连接点也会被突然推向上方，并且被固定部件128的各个通孔129的边沿切断，这样就切断了电解电容器K6的电路。
因此，这种电解电容器K6可以消除现有技术的电解电容器的缺点，现有的电解电容器包括一个金属壳，在壳上具有由薄壁部分的底构成的薄弱点，从金属壳内涌出的雾状主电解液会在包括这种现有技术的电解电容器的电子设备内部造成污染，并且会由于着火而产生烟雾。此外，电解电容器K6的开路式机构的操作效率被显著地提高了。
同时，在本发明的上述实施例中，每个金属铆钉的另一端和电容元件上引出的每个铅板之间的金属连接是通过超声波焊接来完成的，但是并非仅限于超声波焊接。例如，可以用激光焊接，冷压焊接和夹持的方式代替超声波焊接。
尽管以上结合着附图已经充分地说明了本发明的最佳实施例，仍然需要注意到，本领域的技术人员仍然可以实现各种变更和修改。只要不偏离其精神，此类变更和修改都应该纳入附加的权利要求书所限定的本发明的范围之内。
工业用途
在按照本发明的上述具有开路式机构的电解电容器中，上盖是通过垫圈安装在有底的筒形金属壳的口上的，并且将一对金属铆钉固定在上盖上，以便使其穿过上盖。另外，一对外部连接端子各自被连接到金属铆钉的一个端部，而每个金属铆钉的另一端部则穿过设在用树脂模制的固定部件上的各个通孔。此外，穿过固定部件的通孔的每个金属铆钉的另一端在与上盖相反的方向上从固定部件上突出，并且通过金属连接将装在金属壳内的电容元件上的一对引出铅板各自相互连接。
在金属壳内的压力由于电解电容器的故障而上升的情况下，上升的压力使上盖变形，并且向上鼓起。随着上盖的变形，固定在上盖上的金属铆钉在远离电容元件的方向上抬起。其结果是，每个金属铆钉的另一端与电容元件上的每个引出铅板之间的金属连接就被切断了，这样就断开了电解电容器的电路。
因此，本发明的电解电容器可以消除现有技术的电解电容器的缺点，现有的电解电容器包括一个金属壳，在壳上具有由薄壁部分的底构成的薄弱点，从金属壳内涌出的雾状主电解液会在包括这种现有技术的电解电容器的电子设备内部造成污染，并且会由于着火而产生烟雾。
同时，在本发明中，设在从外部连接端子到电容元件的电流通路中的元件仅仅有金属铆钉和引出铅板，这样就简化了电解电容器的结构。另外，与现有的具有开路式机构的电解电容器相比，在本发明中，电解电容器中的连接点数量被明显地减少了，这种电解电容器在减少装配工序和提高连接点可靠性方面非常有效。
另外，在本发明中，由于象已知的具有开路式机构的电解电容器中那样的具有小截面面积的薄弱点不是被设在电解电容器的电路中，从而消除了现有的电解电容器中由于具有小截面面积的薄弱点电阻很大而发热所造成的牺牲波动电流(AC)容量的问题，这样就能使具有开路式机构的电解电容器更加安全。

Claims (7)

1.一种电解电容器(K1，K3)，具有开路式机构，所述电解电容器(K1，K3)包括：
充满电解液的一个电容元件(31；61)；
用于容纳电容元件(31；61)的一个有底的筒形金属壳(32；62)；
固定在上盖(33；63)上并且通过上盖(33；63)延伸的一对金属铆钉(35；65)；
一对外部连接端子(39；70)，各自被连接到每个金属铆钉(35；65)的一个端部；以及
一个用树脂模制的固定部件(40；71)，在其上设有一对通孔(41；72)，分别供每个金属铆钉(35；65)的另一端部从其中穿过，以及一个联系孔(43；74)用于在电容元件(31；61)和上盖(33；63)之间形成联系；
其中，固定部件(40；71)被放置到设在金属壳(32；62)口部附近的横向牵引部位(32a；62a)上，上盖(33；63)的外周边部分被放置在固定部件(40；71)的外周边部分上，并且一个垫圈(34；64)被放置在上盖(33；63)上，金属壳(32；62)的口的末端被卷曲，从而将固定部件(40；71)的外周边部分、上盖(33；63)的外周边部分以及垫圈(34；64)气密地固定在金属壳(32；62)上；
其中，每个金属铆钉(35；65)的另一端部从固定部件(40；71)的每个通孔(41；72)中穿过，在与上盖(33；63)相反的方向上从固定部件(40；71)上突出，并且通过金属连接分别连接到从电容元件(31；61)中拉出的一对引出铅板(42；73)上；
并且其中用于将各个金属铆钉(35；65)插入固定部件(40；71)的各个通孔(41；72)的面积比各个引出铅板(42；73)和各个金属铆钉(35；65)之间的连接点上的每个引出铅板(42；73)的面积要小。
2.按照权利要求1的电解电容器(K1，K3)，其特征是每个金属铆钉(35；65)的另一端与每个引出铅板(42；73)之间的金属连接是通过超声波焊接，激光焊接，冷压焊接以及夹持方式中间的一种方式来执行的。
3.按照权利要求1的电解电容器(K3)，其特征是在固定部件(71)上设有一个开口(75)，用于在其中插入一个夹具(76)，以便从外侧夹住每个金属铆钉(65)的另一端部。
4.按照权利要求1的电解电容器(K3)，其特征是，当金属壳(62)内的压力上升时，仅有上盖(63)的外周边部分(63a)发生变形，而外部连接端子(70)之间的间隔不会增大。
5.一种电解电容器(K4-K6)，具有开路式机构，所述电解电容器(K4-K6)包括：
充满电解液的一个电容元件(81；101；121)；
用于容纳电容元件(81；101；121)的一个有底的筒形金属壳(82；102；122)；
用树脂制成的一个端子固定件(85；105；125)，并且被固定在上盖(83；103；123)上；
在端子固定件(85；105；125)的模制过程中被端子固定件(85；105；125)整体夹持的一对金属铆钉(86；106；126)；
一对外部连接端子(87；107；127)，各自被连接到每个金属铆钉(86；106；126)的一个端部；以及
一个用树脂模制的固定部件(88；108；128)，在其上设有一对通孔(89；109；129)，分别供每个金属铆钉(86；106；126)的另一端部从其中穿过，以及一个联系孔(91；111；131)用于在电容元件(81；101；121)和上盖(83；103；123)之间形成联系；
其中，固定部件(88；108；128)被放置到设在金属壳(82；102；122)口部附近的横向牵引部位(82a；102a；122a)上，上盖(83；103；123)的外周边部分被放置在固定部件(88；108；128)的外周边部分上，并且一个垫圈(84；104；124)被放置在上盖(83；103；123)上，金属壳(82；102；122)的口的末端被卷曲，从而将固定部件(88；108；128)的外周边部分、上盖(83；103；123)的外周边部分以及垫圈(84；104；124)气密地固定在金属壳(82；102；122)上；
其中，每个金属铆钉(86；106；126)的另一端部从固定部件(88；108；128)的每个通孔(89；109；129)中穿过，在与上盖(83；103；123)相反的方向上从固定部件(88；108；128)上突出，并且通过金属连接分别连接到从电容元件(81；101；121)中拉出的一对引出铅板(90；110；130)上；
并且其中用于将各个金属铆钉(86；106；126)插入固定部件(88；108；128)的各个通孔(89；109；129)的面积比各个引出铅板(90；110；130)和各个金属铆钉(86；106；126)之间的连接点上的每个引出铅板(90；110；130)的面积要小。
6.按照权利要求5的电解电容器(K5)，其特征是在端子固定件(105)上设有一个具有低机械强度的薄弱部分(105a)。
7.按照权利要求5的电解电容器(K6)，其特征是在上盖(123)的外围边沿设有一个纵向延伸的塑性延长部分(123a)。
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